控制带有组合式的进气管喷射设备和直接喷射设备的内燃机的进气管喷射的方法与流程

本发明涉及用于控制带有具有共同的燃料低压系统的进气管喷射设备和直接喷射设备的内燃机的燃料喷射系统的进气管喷射的方法。电子的控制器、计算机程序和存储介质也是本发明的主题。

背景技术：

带有组合式的进气管喷射设备和直接喷射设备的燃料喷射系统使用在当今的内燃机中。这些也称为pdi系统。在pdi系统中，构造为低压喷射系统的进气管喷射设备直接由燃料低压系统或低压回路利用燃料、尤其汽油来供应。不同地，所述直接喷射设备构造为带有高压泵的高压喷射系统，该高压泵的输进部和输出部与对于两个喷射设备共同的燃料低压系统耦合。

进气管喷射设备的喷射阀的喷射量一般由施加在低压燃料分配器或低压轨处的燃料压力和喷射阀的打开持续时间或操控持续时间来计算。在所述燃料低压系统中出现的燃料压力波动（该燃料压力波动例如通过进气管喷射设备的缸体个性化的喷射阀的打开和闭合来引起）因此导致在所述预先给定的和实际上输出的进气管喷射量之间的偏差。在带有共同的燃料低压系统的pdi系统中，另外变得困难的是，由马达凸轮轴驱动的高压泵在燃料低压系统中产生了压力波动。尤其，

在按需调节的燃料供应系统中，高压泵设有用于设定燃料供给量或所需的燃料高压的量控制阀。所述量控制阀实现的是，不由所述高压喷射系统所需的燃料从高压泵往回供送到所述燃料低压系统中。这种往回泵送（该往回泵送除了在高压泵的满供送时出现也常常在每个泵活塞行程出现）以及高压泵的泵室利用燃料进行的填充以及所述量控制阀的快速的打开和闭合造成在燃料低压系统中的压力波动。即便在高压泵解除激活的情况中，也即在纯的进气管喷射中，并且在不带有喷射的内燃机的推进运行阶段中，出现了通过在零供送中运行的高压泵的往回泵送所引起的压力波动。

技术实现要素：

在这种背景前，介绍了具有根据本发明的特征的方法和电子的控制器。其它的设计方案从优选实施例和其它实施例和说明书中获得。

在所介绍的方法中，为了控制带有具有共同的燃料低压系统的进气管喷射设备和直接喷射设备的内燃机的燃料喷射系统的进气管喷射，设置的是，在内燃机的和燃料喷射系统的实时的运行点期间，尤其通过电子的控制器，基于先前在马达运行中运行点特定地经测量的和配设给实时的运行点的燃料压力走势来求取进气管喷射设备的喷射阀的操控持续时间。所述燃料压力走势（尤其以燃料压力走势-值序列为形式）在设有燃料喷射系统的马达的运行期间并且由此并非离线地仅对于在马达测试台上运行的基准马达来求取。相应的燃料压力走势-值序列说明了在一个时间间隔上通过多个燃料压力测量所求取的燃料压力的走势，其中，所述燃料压力在每个缸体的喷射节拍中多次地被测量或求取。

所述方法优选地应用在带有按需调节的燃料供应系统的pdi系统中，在其中，配设给直接喷射设备的高压泵设有量控制阀，以用于设定燃料供给量或所需的燃料高压。所述方法尤其用于汽油喷射系统。

利用所介绍的方法，能够减小在由进气管喷射设备有待喷射的和经喷射的所喷射的燃料量之间的偏差。由此，改善了利用活跃的进气管喷射和可能同时的活跃的直接喷射进行的喷射的准确性。由此，也改善了带有活跃的进气管喷射的内燃机的废气特性、运转静稳性和燃料能耗。

在所述方法的一个改型方案中设置的是，所述操控持续时间的求取基于先前在马达运行期间运行点特定地所求取的在多个在燃料低压系统中经测量的燃料压力走势-值序列和多个运行点特定的数据集之间的配设来进行。

在所述方法的一个改型方案中还设置的是，相应的燃料压力走势-值序列借助于利用布置在燃料低压系统中的压力传感器来高频地测量通过进气管喷射设备的和/或直接喷射设备的运行所造成的燃料压力波动来求取。高频对于此改型方案表示：在内燃机的配设给喷射阀的缸体的每个喷射节拍中足够频繁地测定所述燃料压力走势，以便在每个喷射节拍中能够测定所测定的压力波动作为依赖于时间的压力波或压力脉动。在此改型方案中，在传统的按需调节的燃料供应系统中已经设置的压力传感器高效地能够用于所述配设的求取。

在最后提到的改型方案的一个改进方案中设置的是，相应的燃料压力走势-值序列详细说明了所测量的燃料压力波动作为燃料压力波，其中，所述燃料压力走势-值序列通过燃料压力波的频率、相位和幅度或衰减而在值方面被详细说明。在此，所述相位关于所述燃料喷射系统的喷射阀的曲轴角和/或打开时刻或闭合时刻。这点同时保证了所述操控持续时间的准确的和利于施行的确定。

在所述方法的一个改型方案中设置的是，每个为求取所述操控持续时间而使用的内燃机的和燃料喷射系统的运行点（为其配设相应的明确的运行点特定的数据集），通过内燃机的转速和扭矩和所述燃料喷射系统的至少一个所求取的来自在所述燃料低压系统中的燃料的温度、燃料的粘性、燃料的压缩模量和燃料的燃烧特性形成的编组的运行参数值来详细说明。在所述燃料低压系统中的燃料的温度能够直接作为温度传感器值来测定或者能够借助于热学模型从其它的传感器值和/或运行参数中导出。所述燃料的燃烧特性能够借助于燃料品质传感器来测定或者能够借助于已知的方法、例如在防爆调节的框架中的锌烷值确定或者经改变的压力波运行时间的确定或者燃烧室压力走势的改变来求取或者存放在控制器中。基于内燃机的运行点，预先给定了喷射量，该喷射量在pdi系统中能够分为进气管喷射份额和/或直接喷射份额。

在所述方法的一个一般的改型方案中设置的是，所述配设在设有燃料喷射设备的内燃机的运行期间利用一个学习方法来求取或学习。所述学习优选地利用在时间上的间距来重复。由此，通过燃料供应系统的和喷射系统的组件的漂移、老化和公差所引起的关于先前所求取的燃料压力走势的改变能够被平衡，从而经过长的运行时段也保证了准确的喷射量。

此外，以先前所提到的一般的改型方案为出发点设置的是，所述配设在预先确定的时间间距中借助于经加权的和/或经过滤的学习来更新，并且如果所述配设的更新的程度超过了预先给定的阈，则确定在所述燃料低压系统中的误差。

由此，能够还要更好地保证所述预先给定的喷射量的遵守。

在所提到的一般的改型方案的一个改型方案中设置的是，所述配设的学习在内燃机的第一运行阶段类型中利用非活跃的进气管喷射和活跃的直接喷射来进行。这点尤其有利，当所述高压泵决定性地引起了影响所述喷射量的压力波动时，并且通过所述进气管喷射所引起的压力波动仅稍微对所述喷射量有影响，或者通过所述进气管喷射所触发的压力波动的影响被单独地学习，正如在接下来所说明的改型方案中设置它那样。在当前的改型方案中，所述压力波动或所述压力波依赖于所述高压泵的量控制阀的打开时刻和闭合时刻（或相应从属的曲轴角）。利用对所述高压泵的量控制阀的打开时刻和/或闭合时刻的在时间上的间距（或所述内燃机的曲轴角或所述高压泵的供送凸轮轴角）的认知，在相应的进气管喷射阀的后续的喷射起点，能够预估或预测在所述喷射期间的所述压力波的幅度走势，并且能够提前相应地修正所述进气管喷射阀的操控持续时间，以便获得预先给定的喷射量。由此，喷射量的修正经过离线地利用基准马达所求取的进气管喷射阀的操控持续时间的修正，仅在通过所述高压泵所引起的在共同的燃料低压系统中的压力波动方面进行。

在所提到的一般的改型方案的一个改型方案中设置的是，所述配设的学习在内燃机的第二运行阶段类型中利用活跃的进气管喷射和非活跃的直接喷射来进行。这点尤其有利，当所述进气管喷射决定性地引起影响所述喷射量的压力波动时。所述压力波动或压力波在此依赖于在共同的燃料低压系统处的进气管喷射设备的相应其它的喷射阀的打开时刻和闭合时刻（或相应从属的曲轴角）。由所述高压泵引起的压力波动或压力波在此仅依赖于所述高压泵的泵容积，该高压泵在非活跃的直接喷射中在零供送中运行。在此，由高压泵所吸取的量完全地往回供送到燃料低压系统中。所述泵活塞的反应位置和由此以及所述压力波动的走势直接依赖于供送凸轮和由此依赖于所述内燃机的曲轴角和转速。利用这种改型方案，有利地相对于离线地利用基准马达所求取的进气管喷射阀的操控持续时间来适配压力波动特性的改变，该改变以所述燃料供应系统和喷射系统的被布置在所述低压系统中和处的组件的漂移、老化和公差为条件。由此，离线地利用基准马达所求取的进气管喷射阀的操控持续时间的修正，之后在马达运行中在在共同的燃料低压系统中的通过进气管喷射所引起的压力波动和通过在所述零供送中运行的高压泵所引起的压力波动方面进行。

在所提到的一般的改型方案的一个改型方案中设置的是，所述配设的学习在内燃机的第三运行阶段类型中利用活跃的进气管喷射和活跃的直接喷射来进行。这点尤其有利，当所述高压泵以及所述进气管喷射决定性地引起影响所述喷射量的压力波动时。在此，所引起的压力波动是依赖于进气管喷射的打开时刻和闭合时刻（或从属的曲轴角）的和依赖于在共同的燃料低压系统处的高压泵的量控制阀的打开时刻和闭合时刻（或从属的曲轴角）的压力波动的叠加。由此，离线地利用基准马达所求取的进气管喷射阀的操控持续时间的修正，之后在马达运行中在在共同的燃料低压系统中的通过进气管喷射所引起的压力波动和通过所述高压泵所引起的压力波动方面进行。

带有在所述第一、第二和第三运行阶段类型中学习所述配设的所述改型方案能够独自地、例如在第三运行阶段类型方面以及在在时间上彼此相继的组合中例如在第一和第二运行阶段类型方面被使用。

在所述方法的一个改型方案中设置的是，所述配设作为表格存储在存储器中或通过数字模型的训练来存储。在此，所述配设能够在燃料压力走势-值序列的测量后经受数字的内插，以便将燃料压力走势-值序列和/或运行参数的运行点特定的数据集网格紧密地或均匀地进行划分。由此，能够利于施行地改善所述经输出的喷射量的准确性。

在使用所述配设的方法的一个改型方案中还设置的是，基于所述配设，求取对于所述喷射阀的操控的时间间隔，对于所述时间间隔，基于所述配设来预测在共同的燃料低压系统中的经提高的燃料压力或燃料压力波峰。优选地，在此时间间隔中存在基于所述配设而经预估的燃料压力的最大值。由此，能够有利地使用所述燃料压力波动的燃料压力波峰或燃料压力突出部，以便减载燃料预供送泵，并且以便减小为驱动所述燃料预供送泵所需的电的功率。

在所述方法的一个改型方案中设置的是，所述喷射阀的操控持续时间通过预先给定的基准值和修正值被求取，以用于考虑在共同的燃料低压系统中的燃料压力波动，其中，所述修正值基于先前在马达运行中运行点特定地所测量的和配设给实时的运行点的燃料压力走势或燃料压力走势-值序列来求取。所述燃料压力走势或所述燃料压力走势-值序列或所述配设尤其有利地实现了，对于通过所述进气管喷射和/或直接喷射在将来要引起的压力波动或压力波，求取或计算修正值。这种修正值能够然后为了离线地利用基准马达所求取的进气管喷射阀的操控持续时间的修正（该操控持续时间存放在电子的控制器中作为基准模型或基础应用）而用于所述喷射阀的在将来有待使用的经修正的操控持续时间。由此，能够高效地补偿所述燃料压力波动的作用，并且能够更加精准地遵循所述预先给定的燃料喷射量。

在所述方法的一个改型方案中设置的是，对于所述进气管喷射设备的多个喷射阀，对于内燃机的和燃料喷射系统的相同的运行点，基于先前在马达运行中运行点特定地所测量的和配设给所述相同的运行点的燃料压力走势或燃料压力走势-值序列，个性化地求取该喷射阀的相应的操控持续时间。由此，改善了对于所述内燃机的所有的缸体的进气管喷射的准确性。

所述方法的所介绍的改型方案能够彼此组合，以便获得所述方法的另外的有利的改型方案。

此外，设置了一种电子的控制器，该控制器被设立用于执行上面所介绍的方法之一。所述方法能够在此控制器中作为软件或硬件或在由软件和硬件形成的混合形式实施。

此外，设置了一种用于在计算机上执行所述方法的计算机程序和一种能够机读的存储介质，该能够机读的存储介质具有在其上面所记录的计算机程序。

附图说明

为了说明上面所描述的方法，现在参照示例的附图来介绍一种构造方案。

图1例如示出了pdi系统的示意图，该pdi系统的进气管喷射设备能够通过所述所介绍的方法来控制。

图2在pdi系统中表明了在共同的燃料低压系统中出现的用于两个不同的运行点的燃料压力波动和按照所述所介绍的方法的一个实施例所求取的喷射阀的经延长的或经减小的操控持续时间。

具体实施方式

在图1中示意展示了pdi系统，该pdi系统的进气管喷射设备能够利用所介绍的方法来控制。被容纳在燃料容器1中的燃料2经过电动燃料泵3通过燃料低压线路4被供送到低压轨6和供送到直接喷射设备的高压泵5。所述燃料低压线路4和所述低压轨6共同形成了燃料低压系统。所述高压泵5经过高压线路7将燃料向着高压轨8供送，以便利用预先给定的燃料压力利用燃料来供应高压喷射阀9，该燃料作为燃料量10被喷进所述内燃机的缸体12的燃烧室11中。为了获得预先给定的压力，高压泵5或其在图1中未展示的量控制阀由电子的控制器20调节。当高压泵5不在满供送运行中时，所述高压泵5将燃料量往回泵送到共同的燃料低压系统的燃料低压线路4中，该燃料低压线路利用燃料来供应低压轨6和由此以及进气管喷射设备的与之相连的喷射阀13。

进气管喷射设备的喷射阀13的打开和闭合被所述电子的控制器20如此地控制：使得被存储在所述低压轨6中的燃料通过所述经打开的喷射阀13作为预先给定的燃料量15喷进进气管14中。所述进气管14前置于所述缸体12的进给阀16。对于电子的控制器20的实时的运行点，按照所介绍的方法来求取所述喷射阀13的操控持续时间或打开持续时间。为了关于所述内燃机的和燃料喷射系统的实时的运行点来告知所述电子的控制器20，给所述控制器20提供在外部所测定的运行参数数据17。相应的运行参数数据当然也能够通过所述电子的控制器20本身来推导。

为了能够测量在共同的燃料低压系统中存在的燃料压力，所述低压轨6设有压力传感器18，该压力传感器经过测量值线路19与所述电子的控制器20相连。利用所述压力传感器18，借助于在低压系统中的所述燃料压力的高频的测量，按照所介绍的方法一个实施例，在所述电子的控制器中测定运行点特定的燃料压力走势-值序列，从而在多个燃料压力走势-值序列和多个运行点特定的数据集之间的配设能够通过所述电子的控制器按照所介绍的方法的改型方案来求取并且能够用于确定所述进气管喷射设备的喷射阀的操控持续时间。在此，所测量的燃料压力值的时间走势在压力波的所测量的阶段的意义中是关于所述喷射阀13的打开时刻和闭合时刻或内燃机的活塞22的相对位置或曲轴角21。

在图2中，在区段a中，通过条30展示了通过常规的喷射阀操控方法预先给定的所述进气管喷射设备的喷射阀的操控持续时间或打开持续时间te。在图2的所有的区段a至d中，水平地绘出了时间或曲轴角。

在图2的区段b中，在所述燃料低压系统中出现的压力走势被象征地表明，其中，在区段b中所示的压力走势仅定性地表明了在低压系统中出现的现象并且被在区段c和d中所示的压力走势至少定量地分开。所述曲线区段50、50a、51和51a表现为在带有活跃的进气管喷射的燃料低压系统中的压力走势。不同地，所述曲线区段50b和51b表现为在不带有活跃的进气管喷射的燃料低压系统中的作为波峰或波谷的虚构的压力走势。图2的区段b表明的是，对于为所述非活跃的进气管喷射所表明的虚构的波谷51b，与以下比较地相比于按照曲线区段51a的带有在活跃的进气管喷射的情况中存在的压力降低的水平，对于为非活跃的进气管喷射所表明的虚构的波峰50b而言的在活跃的进气管喷射处存在的压力走势50a位于更高的水平上。因此，相比于按照曲线区段51、51a的压力走势，按照曲线区段50、50a的压力走势相在进气管阀操控相同时导致更大的喷射量。

在图2的区段c中和在区段d中，在分离线40（该分离线应该对于区段a、c和d代表任意大的中间时间间隔）的左侧展示了燃料压力走势-值序列35或36，对于两个不同的运行点求取所述燃料压力走势-值序列。所述燃料压力走势-值序列35或36分别包括在低压燃料系统中的所述压力传感器（在图1中设有附图标记18）的时间离散的测量值，该测量值经过总测量时间间隔t1或t2高频地在时间栅格t（带有t<<t1或t<<t2）中或利用频率1/t来求取。

在图2中在分离线40的右侧在区段c和区段d中展示的是，如何按照所介绍的方法来求取用于不同的运行点的喷射阀的操控持续时间。对于在区段c中存在的第一运行点，借助于所述配设给此运行点的燃料压力走势-值序列35来求取的是，在所述燃料压力的压力波谷37期间进行所述喷射阀的操控或打开。为了在较低的燃料压力的情况下依然喷进预先给定的燃料量，则因此延长所述操控持续时间（通过条31展示）至tel>te。对于在区段d中存在的第二运行点，借助于所述配设给此运行点的燃料压力走势-值序列36来求取的是，在所述燃料压力的压力波峰38期间进行所述喷射阀的操控或打开。为了在经提高的燃料压力的情况下依然喷进预先给定的燃料量，则因此缩短所述操控持续时间（通过条32展示）至te2<te。

如果在所述燃料低压系统中所测量的压力波动具有尤其正弦状的压力波的特点（正如例如在图2中所展示的那样），则相应的燃料压力走势-值序列能够在值方面通过为测定所述压力波的完整的周期所需的持续时间（参照图2：t1或t2）或通过由所述周期的倒数值所形成的频率（参照图2：1/t1或1/t2）、所述压力波的幅度（参照图2：a1或a2）和参照了基准的相位（在图2中，曲线35和36彼此具有180度的相位差）来详细说明。